JPH01143931A - 複屈折ファイバーのモード複屈折率測定方法および装置 - Google Patents
複屈折ファイバーのモード複屈折率測定方法および装置Info
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- JPH01143931A JPH01143931A JP30216487A JP30216487A JPH01143931A JP H01143931 A JPH01143931 A JP H01143931A JP 30216487 A JP30216487 A JP 30216487A JP 30216487 A JP30216487 A JP 30216487A JP H01143931 A JPH01143931 A JP H01143931A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、複屈折ファイバーにおいて、偏波を保持する
2つのモード間のモード複屈折率を、可視から近赤外(
0,4μm〜2.0μm)にわたる任愈の波長に対して
測定可能とする、複屈折ファイバーのモード複屈折率測
定方法および装置に関するものである。
2つのモード間のモード複屈折率を、可視から近赤外(
0,4μm〜2.0μm)にわたる任愈の波長に対して
測定可能とする、複屈折ファイバーのモード複屈折率測
定方法および装置に関するものである。
「従来の技術とその問題点」
複屈折ファイバーにおいて、偏波を保持する2つのモー
ド間の屈折率差を高精度に測定する方法として、被測定
用ファイバーに局所的に強磁場を印加する、いわゆる磁
気法がある(文献1)参照)。
ド間の屈折率差を高精度に測定する方法として、被測定
用ファイバーに局所的に強磁場を印加する、いわゆる磁
気法がある(文献1)参照)。
文献l)
J 、 N odas他、rD 1spersion
or V erdetConstant in
Stress−Birerringent 5ilic
aFibreJ Electron Lctt、
vol、 20. pp、 906−908.1984 この測定方法を説明する。ファイバーに印加された磁場
によるファラデイ効果のため、2つのモード間の結合が
生じる。ここで、モード結合係数をr1光波長をλ、x
、y各モードの伝搬定数をβX。
or V erdetConstant in
Stress−Birerringent 5ilic
aFibreJ Electron Lctt、
vol、 20. pp、 906−908.1984 この測定方法を説明する。ファイバーに印加された磁場
によるファラデイ効果のため、2つのモード間の結合が
生じる。ここで、モード結合係数をr1光波長をλ、x
、y各モードの伝搬定数をβX。
βyとすれば、励起モード、結合モードの電界成分は、
それぞれ次式で表わされる。
それぞれ次式で表わされる。
E X−A oeXpj(ωot−βxi、) ・・
・・・・(1)E Y=r’ A o13XI)J(ω
oL−βx(L−Z)−βyZ)・・・・・・ (2
) ここで、Zはファイバー出射端から磁場印加点までの距
離、しはファイバー全長を示す。両モードの干渉強度I
は、上記(り式と(2)式との和を二乗することにより
得られ、次のようになる。
・・・・(1)E Y=r’ A o13XI)J(ω
oL−βx(L−Z)−βyZ)・・・・・・ (2
) ここで、Zはファイバー出射端から磁場印加点までの距
離、しはファイバー全長を示す。両モードの干渉強度I
は、上記(り式と(2)式との和を二乗することにより
得られ、次のようになる。
T = const+ r’ l A o l ”co
s(2rt (βX−βy)Z)= consL+ r
l A o l ”cos(2x B(λ)Z/λ)
・・・・・・(3) ここで、B(λ)は波長λにおけるモード複屈折率であ
り、両モードの伝搬定数βX、βYとは、βX−βY=
2πB(λ)/λ・・・・・・(3a)の関係にある。
s(2rt (βX−βy)Z)= consL+ r
l A o l ”cos(2x B(λ)Z/λ)
・・・・・・(3) ここで、B(λ)は波長λにおけるモード複屈折率であ
り、両モードの伝搬定数βX、βYとは、βX−βY=
2πB(λ)/λ・・・・・・(3a)の関係にある。
(3)式において、磁場印加点をファイバー長手方向に
移動させると2(3)式はλ、/B(λ)の周期で変化
するため、この周期よりモード複屈折率Bを測定できる
。
移動させると2(3)式はλ、/B(λ)の周期で変化
するため、この周期よりモード複屈折率Bを測定できる
。
しかしながら、ファラデイ効果によるモード結合1rは
非常に小さいことから2(3)式のAC成分(第2項)
を精度よく検出するためには、光源としてパワーの強い
レーザーを使用せざるを得す、白色光を分光した微弱な
狭帯域光では、SN比の問題より磁気法を適用すること
は不可能である。
非常に小さいことから2(3)式のAC成分(第2項)
を精度よく検出するためには、光源としてパワーの強い
レーザーを使用せざるを得す、白色光を分光した微弱な
狭帯域光では、SN比の問題より磁気法を適用すること
は不可能である。
これまでに開発された長波長帯レーザー発振波長は、主
にl 、06 μta、1.15μm、1.3μm。
にl 、06 μta、1.15μm、1.3μm。
1.5μmであり、当磁気法では、これら離散的な波長
に対するモード複屈折率しか測定できなかった。
に対するモード複屈折率しか測定できなかった。
一方、任意波長に対するモード複屈折率を測定する方法
として波長掃引法が提案されている(文献2)参照)。
として波長掃引法が提案されている(文献2)参照)。
文献2)
S 、 Rashleigh、“Wavelength
D opendence orbirerringe
nce in highly bircrringen
t fibers”OpL、 L ett、vol、
7、+982 pp、 294−296第7図に、波長
掃引法による構成図を示す。
D opendence orbirerringe
nce in highly bircrringen
t fibers”OpL、 L ett、vol、
7、+982 pp、 294−296第7図に、波長
掃引法による構成図を示す。
図において、lは白色光源、2は集光レンズ、3はアパ
ーチャー、4はコリメートレンズ、5は偏光子、6と8
は対物レンズ、7は被測定用複屈折ファイバー、9は検
光子、10は集光レンズ、11は回折格子を用いた分光
器、12は光検出器、!3はレコーダである。
ーチャー、4はコリメートレンズ、5は偏光子、6と8
は対物レンズ、7は被測定用複屈折ファイバー、9は検
光子、10は集光レンズ、11は回折格子を用いた分光
器、12は光検出器、!3はレコーダである。
白色光源l上り点光源をつくるために、集光レンズ2で
、白色光を直径10μmのアパーチャー3に通し、その
出射光をコリメートレンズ4で平行光線とする。偏光子
5は、被測定用複屈折ファイバー7の入射端において、
偏波を保持する2つのモードを、同じパワーで励起すべ
く、モードの主軸に対して45°方向に設定しである。
、白色光を直径10μmのアパーチャー3に通し、その
出射光をコリメートレンズ4で平行光線とする。偏光子
5は、被測定用複屈折ファイバー7の入射端において、
偏波を保持する2つのモードを、同じパワーで励起すべ
く、モードの主軸に対して45°方向に設定しである。
検光子9においても同様に、ファイバー7の出射端にお
けるモードの主軸に対して45°方向に設定しである。
けるモードの主軸に対して45°方向に設定しである。
ファイバー7からの出射光は、対物レンズ8により平行
光線となって、検光子9を通過した後、集光レンズlO
により分光器11に入射し、分光された光は、光検出器
12で受光され、レコーダ13に8己録される。
光線となって、検光子9を通過した後、集光レンズlO
により分光器11に入射し、分光された光は、光検出器
12で受光され、レコーダ13に8己録される。
波長λの光が、複屈折ファイバー7内の両モードを伝搬
したときの、ファイバー出射端における電界Ex、 E
yは次式で表わされる。
したときの、ファイバー出射端における電界Ex、 E
yは次式で表わされる。
E x(t)= A o(λ)expj(ωat−βX
(λ)L)・・・・・・ (4) E y(t)= A o(λ)expj(ωat−βy
(λ)L)・・・・・・ (5) ここで、ω。=2πC/λである。従って、検光子9を
通過した後の両モード合波光の電界は、E (t) =(AO(λ)/ 2 ””)(exp(−jβX(λ
)L)+ axp(−jβy(λ)L ))expjc
c+ at・・・・・・ (6) で表わされる、従って、分光A I 1によって分光さ
れた波長λの光強度I(λ)は、上記(3a)式の関係
を用いて、 2(λ)= l E(L)l ” =G(λ)(1+ cos(2tr I3 (λ)L/
λ))・・・・・・ (7) となる。ここで、G(λ)は、ファイバー7に入射した
光のパワースペクトルを示す。
(λ)L)・・・・・・ (4) E y(t)= A o(λ)expj(ωat−βy
(λ)L)・・・・・・ (5) ここで、ω。=2πC/λである。従って、検光子9を
通過した後の両モード合波光の電界は、E (t) =(AO(λ)/ 2 ””)(exp(−jβX(λ
)L)+ axp(−jβy(λ)L ))expjc
c+ at・・・・・・ (6) で表わされる、従って、分光A I 1によって分光さ
れた波長λの光強度I(λ)は、上記(3a)式の関係
を用いて、 2(λ)= l E(L)l ” =G(λ)(1+ cos(2tr I3 (λ)L/
λ))・・・・・・ (7) となる。ここで、G(λ)は、ファイバー7に入射した
光のパワースペクトルを示す。
上記(7)式より、分光された光強度I(λ)は、位相
φ(λ)=2πB(λ)L/λ・・・・・・(7a)で
周期的に変化することが分かる。このため、先に示した
磁気法により、特定の波長λ。でのモード複屈折率B(
λ0)を測定しておけば、波長λ0における位相φ(λ
0)ミ2πB(λ0)L/λ。が求まり、これにより(
7)式中のCO8に入ってくる不確定な因子2πnが定
まる。よって、各分光データ2(λ)より、任意の波長
λに対する位相も求めることができ、その結果、B(λ
)も求まる。
周期的に変化することが分かる。このため、先に示した
磁気法により、特定の波長λ。でのモード複屈折率B(
λ0)を測定しておけば、波長λ0における位相φ(λ
0)ミ2πB(λ0)L/λ。が求まり、これにより(
7)式中のCO8に入ってくる不確定な因子2πnが定
まる。よって、各分光データ2(λ)より、任意の波長
λに対する位相も求めることができ、その結果、B(λ
)も求まる。
ここで、位相φ(λ)が波長に対してどの程度変化する
かを概算する。例えば、λ。;0.4μlでB(λo)
=5X10−’、λo=2.0μm″l?B(λ0)−
3X1(I’であったとすれば、これらの値を上記(7
a)式に代入することにより、ファイバー長L−100
cml二対して、波長域0.4〜2.0μmの範囲内で
、位相は、2500πより300πまで、2200π変
化する。
かを概算する。例えば、λ。;0.4μlでB(λo)
=5X10−’、λo=2.0μm″l?B(λ0)−
3X1(I’であったとすれば、これらの値を上記(7
a)式に代入することにより、ファイバー長L−100
cml二対して、波長域0.4〜2.0μmの範囲内で
、位相は、2500πより300πまで、2200π変
化する。
従って、光強度2(λ)の−周期あたりの平均的な波長
間隔は、 2π(2,0−0,4)/2200π舛15となり、1
5人程度となる。よって2(7)式を用いて、位相の変
化よりB(λ)を求める方法において、■(λ)の周期
的変化を精確に測定するためには、分光器11の分解能
をl〜2人程程度設定する必要がある。また、例えば、
波長!、Oμmにおいて、波長誤差が0.2%程度あっ
ても、位相が容易に2π変化してしまうため、少なくと
62×1(I’程度の波長確度が分光器11に要求され
る。
間隔は、 2π(2,0−0,4)/2200π舛15となり、1
5人程度となる。よって2(7)式を用いて、位相の変
化よりB(λ)を求める方法において、■(λ)の周期
的変化を精確に測定するためには、分光器11の分解能
をl〜2人程程度設定する必要がある。また、例えば、
波長!、Oμmにおいて、波長誤差が0.2%程度あっ
ても、位相が容易に2π変化してしまうため、少なくと
62×1(I’程度の波長確度が分光器11に要求され
る。
一方、被測定用複屈折ファイバー7のコア径は10μ讃
程度であるために、該ファイバー7内への入射光パワー
はl00nW程度に限られ、これを回折格子を用いた分
光ZMIIでもって、分解能1八で測定することは不可
能である。
程度であるために、該ファイバー7内への入射光パワー
はl00nW程度に限られ、これを回折格子を用いた分
光ZMIIでもって、分解能1八で測定することは不可
能である。
また、回折格子型分光器の波長確度はlO“3a度であ
り、これを2桁以上上回る分光器を実現することは非常
に困難である。
り、これを2桁以上上回る分光器を実現することは非常
に困難である。
以上述べた理由により、波長掃引法によるモード複屈折
率測定法は、原理的には可能であるものの、現実的な手
段にはいたっていない。
率測定法は、原理的には可能であるものの、現実的な手
段にはいたっていない。
ここで、ファイバー長をL=lOOcmとしたが、L=
1cmでは位相が2桁小さくなるため、従来の分光器で
B(λ)の値を高精度に測定することが可能となる。し
かしながら、現実問題としてL−IC1こして、第7図
に示した光学系をセットアツプすることは非常に難しく
、現実的ではない。
1cmでは位相が2桁小さくなるため、従来の分光器で
B(λ)の値を高精度に測定することが可能となる。し
かしながら、現実問題としてL−IC1こして、第7図
に示した光学系をセットアツプすることは非常に難しく
、現実的ではない。
この発明は、このような背景の下になされたもので、そ
の目的とするところは、これまでの回折格子型の分光器
では不可能であった、波長掃引型の複屈折ファイバーの
モード複屈折率測定系を、マイケルソン干渉計を用いる
ことによって解決し、複屈折ファイバーの伝送特性の測
定を容易にすることにある。
の目的とするところは、これまでの回折格子型の分光器
では不可能であった、波長掃引型の複屈折ファイバーの
モード複屈折率測定系を、マイケルソン干渉計を用いる
ことによって解決し、複屈折ファイバーの伝送特性の測
定を容易にすることにある。
「問題点を解決するための手段」
上記問題点を解決するために、この発明は、回折格子型
の分光器のかわりにマイケルソン干渉計を用い、干渉計
の一方の反射鏡の移動と共に生じるインターフェログラ
ム(干渉像)に関するデータを利用することを最も主要
な特徴としており、従来の技術とは、任意の波長値に対
する複屈折ファイバーのモード複屈折率を正確に測定可
能となったことが異なる。
の分光器のかわりにマイケルソン干渉計を用い、干渉計
の一方の反射鏡の移動と共に生じるインターフェログラ
ム(干渉像)に関するデータを利用することを最も主要
な特徴としており、従来の技術とは、任意の波長値に対
する複屈折ファイバーのモード複屈折率を正確に測定可
能となったことが異なる。
さらに詳述すると、この発明は、
(1)スペクトル幅の広い直線偏光により、被測定用複
屈折ファイバーの入射端での偏波を保持するXとYの2
つのモードを励起させ、該複屈折ファイバー出射端にお
いてx、yモードを伝搬した光を偏光子を用いて偏波方
向も一致させて合波したときの、合波光のスペクトルよ
り該複屈折ファイバーのモード複屈折率を測定する方法
において、該複屈折ファイバー出射光をビームスプリッ
タ−と2つの反射鏡より構成されるマイケルソン干渉計
に導き、該干渉計内の一方の反射鏡の移動と共に生じる
干渉フリンジであるインターフェログラムを測定し、測
定結果として得られた2つのインターフェログラムをフ
ーリエ変換し、その比に基づいて、モード複屈折率を求
めることを特徴とする。
屈折ファイバーの入射端での偏波を保持するXとYの2
つのモードを励起させ、該複屈折ファイバー出射端にお
いてx、yモードを伝搬した光を偏光子を用いて偏波方
向も一致させて合波したときの、合波光のスペクトルよ
り該複屈折ファイバーのモード複屈折率を測定する方法
において、該複屈折ファイバー出射光をビームスプリッ
タ−と2つの反射鏡より構成されるマイケルソン干渉計
に導き、該干渉計内の一方の反射鏡の移動と共に生じる
干渉フリンジであるインターフェログラムを測定し、測
定結果として得られた2つのインターフェログラムをフ
ーリエ変換し、その比に基づいて、モード複屈折率を求
めることを特徴とする。
また、
(2)スペクトル幅の広い光を発する光源と、該光源か
らの出射光を被測定用複屈折ファイバー内に入射せしめ
、かっ該複屈折ファイバーの出射光を平行ビームとする
ための光学系と、前記複屈折ファイバーの入出射端に設
置した1組の偏光子および検光子と、ビームスプリッタ
−および2つの反射鏡とから成るマイケルソン干渉計と
、該マイケルソン干渉計を通過した該複屈折ファイバー
出射平行ビームを受光し、その出力信号を処理するため
の処理系と、該マイケルソン干渉計の一方の反射鏡を移
動させるための移動系とから構成されることを特徴とす
る。
らの出射光を被測定用複屈折ファイバー内に入射せしめ
、かっ該複屈折ファイバーの出射光を平行ビームとする
ための光学系と、前記複屈折ファイバーの入出射端に設
置した1組の偏光子および検光子と、ビームスプリッタ
−および2つの反射鏡とから成るマイケルソン干渉計と
、該マイケルソン干渉計を通過した該複屈折ファイバー
出射平行ビームを受光し、その出力信号を処理するため
の処理系と、該マイケルソン干渉計の一方の反射鏡を移
動させるための移動系とから構成されることを特徴とす
る。
「作用」
被測定用複屈折ファイバーからの出射光をマイケルソン
干渉計に入射させると、この入射光は、部分され、それ
ぞれ別の光路を伝播した後、合波して干渉する。この場
合、干渉計の一方の反射鏡を移動させていくと、干渉計
内の2つの光路の差Q=0の原点近傍と、原点かられず
かに離れた点とにインターフェログラムが生じる。これ
ら2つのインターフェログラムをフーリエ変換して、そ
の比をとると、この比の位相項に変化の緩やかな成分が
生じる。この変化の緩やかな位相項の成分からモード複
屈折率を求めることができ、変化が緩やかな分、正確な
値を得ることができる。
干渉計に入射させると、この入射光は、部分され、それ
ぞれ別の光路を伝播した後、合波して干渉する。この場
合、干渉計の一方の反射鏡を移動させていくと、干渉計
内の2つの光路の差Q=0の原点近傍と、原点かられず
かに離れた点とにインターフェログラムが生じる。これ
ら2つのインターフェログラムをフーリエ変換して、そ
の比をとると、この比の位相項に変化の緩やかな成分が
生じる。この変化の緩やかな位相項の成分からモード複
屈折率を求めることができ、変化が緩やかな分、正確な
値を得ることができる。
また、上記インターフェログラムをフーリエ変換したも
のの比から両モードの損失比を求めることができる。
のの比から両モードの損失比を求めることができる。
なお、これらの詳細は、後述する。
「実施例」
第1図は、本発明の第1実施例の構成を示すブロック図
であって、第7図の各部に対応する部分(符号1から9
まで)には、同一の符号を付しである。
であって、第7図の各部に対応する部分(符号1から9
まで)には、同一の符号を付しである。
第1図において、14は偏光ビームスプリッタ−付きビ
ームスプリッタ−115と16は直角凹面鏡、17は光
検出器、18は波長0.6328μ讃の二波長1−1e
−Naレーザー、19は検光子、20は光検出器、21
はトリガー発生回路、22はADコンバーター、23は
コンピューターであり、上記構成要素14,15.16
によりマイケルソン干渉計が構成される。
ームスプリッタ−115と16は直角凹面鏡、17は光
検出器、18は波長0.6328μ讃の二波長1−1e
−Naレーザー、19は検光子、20は光検出器、21
はトリガー発生回路、22はADコンバーター、23は
コンピューターであり、上記構成要素14,15.16
によりマイケルソン干渉計が構成される。
ここで、被測定用複屈折ファイバー7からの出射光24
は、ビームスプリッタ−14で部分されて反射と透過し
、それぞれ直角凹面鏡15.16で反射した後再びビー
ムスプリッタ−14で合波される。この合波光が、後述
するインターフェログラムをつくるもので、光検出器1
7で受光され、ADコンバーター22でデジタル信号に
変換された後、コンピューター23に送られる。
は、ビームスプリッタ−14で部分されて反射と透過し
、それぞれ直角凹面鏡15.16で反射した後再びビー
ムスプリッタ−14で合波される。この合波光が、後述
するインターフェログラムをつくるもので、光検出器1
7で受光され、ADコンバーター22でデジタル信号に
変換された後、コンピューター23に送られる。
上記インターフェログラムは、干渉計内の直角凹面鏡1
6の移動(第1図の矢印X方向への移動)と共に生じる
もので、該インターフェログラムを求める際には、直角
凹面鏡16の移動を正確に測定し、一定の距離を移動す
るごとのインターフェログラムを測定する必要がある。
6の移動(第1図の矢印X方向への移動)と共に生じる
もので、該インターフェログラムを求める際には、直角
凹面鏡16の移動を正確に測定し、一定の距離を移動す
るごとのインターフェログラムを測定する必要がある。
二波長・l−1a−Neレーザー18からの出射光25
は、この移動距離の測定のために利用されるものである
。
は、この移動距離の測定のために利用されるものである
。
上述した被測定用ビーム24、移動距離測定用の出射光
25は、第2図に示した径路を通過する。
25は、第2図に示した径路を通過する。
第2図に示すとおり、ビームスプリッタ−14は、偏光
特性のない通常のビームスプリッタ−14aと、偏光特
性をもつ2つの偏光ビー14スプリッター14b、14
cとから構成されている。すなわち、一対の直角プリズ
ム26.27を合わせ、その接合面にCrを蒸着してつ
くった、偏光特性のない通常のビームスプリッタ−14
aと、直角プリズム26の両端に形成された切欠部に合
わせられた直角プリズム28.29の各接合面に多色膜
をほどこし、P波を反射しS波を通過さ仕るようにした
偏光ビームスプリッタ−+4b、14cとから構成され
ている。
特性のない通常のビームスプリッタ−14aと、偏光特
性をもつ2つの偏光ビー14スプリッター14b、14
cとから構成されている。すなわち、一対の直角プリズ
ム26.27を合わせ、その接合面にCrを蒸着してつ
くった、偏光特性のない通常のビームスプリッタ−14
aと、直角プリズム26の両端に形成された切欠部に合
わせられた直角プリズム28.29の各接合面に多色膜
をほどこし、P波を反射しS波を通過さ仕るようにした
偏光ビームスプリッタ−+4b、14cとから構成され
ている。
上述した被測定用ビーム24は、このビームスプリッタ
−14の偏光特性のない部分14aで部分され、直角凹
面鏡15.16で反射された後、再びビームスプリッタ
−14の偏光特性のない部分14aで合波され、光検出
器17に送られる。
−14の偏光特性のない部分14aで部分され、直角凹
面鏡15.16で反射された後、再びビームスプリッタ
−14の偏光特性のない部分14aで合波され、光検出
器17に送られる。
一方、二波長He−Neレーザー18からの出射光25
は、第2図において、紙面に平行、および垂直の偏光面
をもち、それぞれの周波数がf、とr。
は、第2図において、紙面に平行、および垂直の偏光面
をもち、それぞれの周波数がf、とr。
である2つの直線偏光からなり、差周波数r、−r。
=1MI−1zである。
この出射光25は、直角プリズム26内を伝搬した後、
偏光ビームスプリッタ−14bとして作用する直角プリ
ズム28に入射する。直角プリズム28は、紙面に垂直
な直線偏光(P波;周波数f、)は反射する。反射され
たP波は、さらに、直角凹面鏡15で反射されて、再び
直角プリズム26内を伝搬し、偏光ビームスプリッタ−
14cとして作用する直角プリズム29で反射される。
偏光ビームスプリッタ−14bとして作用する直角プリ
ズム28に入射する。直角プリズム28は、紙面に垂直
な直線偏光(P波;周波数f、)は反射する。反射され
たP波は、さらに、直角凹面鏡15で反射されて、再び
直角プリズム26内を伝搬し、偏光ビームスプリッタ−
14cとして作用する直角プリズム29で反射される。
一方、出射光25のうち、紙面に平行な直線偏光(S波
:周波数rt)は、偏光ビームスプリッタ−14bとし
て機能する直角プリズム28を通過して、直角プリズム
27を伝搬した後、直角凹面鏡16で反射され、再び直
角プリズム27を伝搬し、偏光ビームスプリッタ−14
cとして機能する直角プリズム29を通過し、先のP波
と合波する。ここで、P波とS波を、偏光方向も合わせ
て合波させるために、検光子19の主軸の方向を、P波
(またはS波)に対して45°方向に設定する。
:周波数rt)は、偏光ビームスプリッタ−14bとし
て機能する直角プリズム28を通過して、直角プリズム
27を伝搬した後、直角凹面鏡16で反射され、再び直
角プリズム27を伝搬し、偏光ビームスプリッタ−14
cとして機能する直角プリズム29を通過し、先のP波
と合波する。ここで、P波とS波を、偏光方向も合わせ
て合波させるために、検光子19の主軸の方向を、P波
(またはS波)に対して45°方向に設定する。
第2図に示したマイケルソン干渉計の2つの径路、すな
わちP波とS波の光路差をQとすれば、P波とS波とは
シ=IMI−Tzの周波数差があるために、光検出器2
0からの出力は、 V (t)=+ cos(2rr v t −2tr
Q/λ)の形で時間的に変化する。ここで、λはHe−
Neレーザー波長(=0.6328μm)を示す。トリ
ガー発生器21は、っねにV (t)の位相2πQ/λ
を計測しており、Qがλ/120変化するごとにトリガ
ーパルスを発生させ、ADコンバーター22の外部クロ
ックとしている。すなわち、ADコンバーター22は、
光検出器17からの出力であるインターフェログラムを
、λ/120の光路差ごとにサンプリングする。ADコ
ンバーター22に取り込まれた波形は、コンピュータ2
3に送られ、F F T (F ast F our
ier T ransrorm)などの信号処理が施
される。なお、上記構成要素17゜22.23が処理系
を構成する。
わちP波とS波の光路差をQとすれば、P波とS波とは
シ=IMI−Tzの周波数差があるために、光検出器2
0からの出力は、 V (t)=+ cos(2rr v t −2tr
Q/λ)の形で時間的に変化する。ここで、λはHe−
Neレーザー波長(=0.6328μm)を示す。トリ
ガー発生器21は、っねにV (t)の位相2πQ/λ
を計測しており、Qがλ/120変化するごとにトリガ
ーパルスを発生させ、ADコンバーター22の外部クロ
ックとしている。すなわち、ADコンバーター22は、
光検出器17からの出力であるインターフェログラムを
、λ/120の光路差ごとにサンプリングする。ADコ
ンバーター22に取り込まれた波形は、コンピュータ2
3に送られ、F F T (F ast F our
ier T ransrorm)などの信号処理が施
される。なお、上記構成要素17゜22.23が処理系
を構成する。
なお、本実施例において、第2図に示したような特殊な
ビームスプリッタ−14を使用したのは、以下の理由に
よる。
ビームスプリッタ−14を使用したのは、以下の理由に
よる。
(1)直角凹面鏡16の移動をモニターするためには、
0.6328μmの波長の光に対して、P波とS波を分
離する、一対の偏光ビームスプリッタ−14b、14c
が必要なこと。
0.6328μmの波長の光に対して、P波とS波を分
離する、一対の偏光ビームスプリッタ−14b、14c
が必要なこと。
(2)偏光ビームスプリッタ−14b、14cには波長
特性があるため、被測定用ビーム24に対しては偏光ビ
ームスプリッタ−14b、14cを通過させないことが
同時に必要となること。
特性があるため、被測定用ビーム24に対しては偏光ビ
ームスプリッタ−14b、14cを通過させないことが
同時に必要となること。
(3)被測定用ビーム24は、広帯域な光であることか
ら、ビームスプリッタ−14におけるガラス材料の屈折
率の分散の効果を゛抑えるために、ビームスプリッタ−
14で2分割された光の、ビームスプリッタ−内の光路
長を同一にする必要があるためである。
ら、ビームスプリッタ−14におけるガラス材料の屈折
率の分散の効果を゛抑えるために、ビームスプリッタ−
14で2分割された光の、ビームスプリッタ−内の光路
長を同一にする必要があるためである。
第3図は、本実施例によって得られたインターフェログ
ラムの一例を示す。複屈折ファイバー7内を伝搬した広
帯域な被測定用ビーム24のインターフェログラムは、
第3図に示すように、原点近傍(干渉計内の光路差Q〜
0)と、原点からLo(=500μm)だけ離れた地点
の2ケ所に生じる。
ラムの一例を示す。複屈折ファイバー7内を伝搬した広
帯域な被測定用ビーム24のインターフェログラムは、
第3図に示すように、原点近傍(干渉計内の光路差Q〜
0)と、原点からLo(=500μm)だけ離れた地点
の2ケ所に生じる。
ここで、原点近傍のメインのインターフェログラムは、
Xモード同士、およびyモード同士の干渉によって生じ
たものである。一方、原点からLoだけ離れた地点に生
じるサイドバンドのインターフェログラムは、Xモード
とyモードの相互干渉により生じたものである。なお、
Loだけ離れた地点にも、原点に対して対称なインタ
ーフェログラムを生じるが、ここでは問題にしない。
Xモード同士、およびyモード同士の干渉によって生じ
たものである。一方、原点からLoだけ離れた地点に生
じるサイドバンドのインターフェログラムは、Xモード
とyモードの相互干渉により生じたものである。なお、
Loだけ離れた地点にも、原点に対して対称なインタ
ーフェログラムを生じるが、ここでは問題にしない。
ここで、直角凹面鏡16の移動距離X 2 / c =
Q/cをτ(ただし、Qは光路差、Cは光速度)、τ=
Lo/cを原点にとった場合のサイドバンドのときのイ
ンターフェログラム波形をV2(τ)とすれば、各イン
ターフェログラム波形は、■ばて)および、■2(τ−
り。/ c )と表現される。よって、それぞれの波形
のフーリエ変換は、F2(ν)、および(exp(2r
r iv Lo/ c ) ) F2(ν)となる。
Q/cをτ(ただし、Qは光路差、Cは光速度)、τ=
Lo/cを原点にとった場合のサイドバンドのときのイ
ンターフェログラム波形をV2(τ)とすれば、各イン
ターフェログラム波形は、■ばて)および、■2(τ−
り。/ c )と表現される。よって、それぞれの波形
のフーリエ変換は、F2(ν)、および(exp(2r
r iv Lo/ c ) ) F2(ν)となる。
ただし、νは、被測定用ビーム24の周波数である。
被測定用複屈折ファイバー7内のモード間の複屈折率の
波長分散等の影響により、インターフェログラムのフー
リエ変換項F2(ν)の位相スペクトルも複雑に変化す
る。
波長分散等の影響により、インターフェログラムのフー
リエ変換項F2(ν)の位相スペクトルも複雑に変化す
る。
F 2(ν)= l F’ 2(ν) l expj
φtCV )F2(ν)= l F +(ν) l
expjφ+(ν)・・−(8a)とすれば、光検出7
A17からの出力は、l IF +1expjφ2(ν
) + IF g(ν]expjφtcv )exp2 t
r :v L o/ c l ”=lF+(ν)l”+
lFばν)12 + 2 IF 2(ν]lF2(ν)IX cos(2
rr v L o/ c+φ2(ν)−φハシ))・・
・・・・ (8) となる。
φtCV )F2(ν)= l F +(ν) l
expjφ+(ν)・・−(8a)とすれば、光検出7
A17からの出力は、l IF +1expjφ2(ν
) + IF g(ν]expjφtcv )exp2 t
r :v L o/ c l ”=lF+(ν)l”+
lFばν)12 + 2 IF 2(ν]lF2(ν)IX cos(2
rr v L o/ c+φ2(ν)−φハシ))・・
・・・・ (8) となる。
前述した(3)式と(8)式の位相項の00g中の式を
比較することにより、 2πνB(ν)L/c =2πνLo/c+φバν)−φI(ν)=2πνL、
/c+φ(ν) ・・・・・・ (9)となる。
比較することにより、 2πνB(ν)L/c =2πνLo/c+φバν)−φI(ν)=2πνL、
/c+φ(ν) ・・・・・・ (9)となる。
ただし、φバν)−φ2(ν)=φ(ν)とおいた。
また2(3)式において、Z=L、 λ=c/νとおい
た。なお、Lは、被測定用ファイバー7のファイバー長
を示す。
た。なお、Lは、被測定用ファイバー7のファイバー長
を示す。
(9)式より、位相項φ(ν)=φバν)−φ1(ν)
を求めることにより、各周波数νに対するモード複屈折
率B(ν)の値を求めることができる。位相項φ(ν)
=φ2(ν)−φ1(ν)は、各インターフェログラム
のフーリエ変換項F2(ν)とFI(ν)ノ比、F2(
ν)/FI(ν) = l F 2(ν)/ F +(ν) l expj
[φ2(ν)−φ2(ν)]・・・・・・(9a) の位相項として求めることができる。
を求めることにより、各周波数νに対するモード複屈折
率B(ν)の値を求めることができる。位相項φ(ν)
=φ2(ν)−φ1(ν)は、各インターフェログラム
のフーリエ変換項F2(ν)とFI(ν)ノ比、F2(
ν)/FI(ν) = l F 2(ν)/ F +(ν) l expj
[φ2(ν)−φ2(ν)]・・・・・・(9a) の位相項として求めることができる。
位相項φ(ν)=φf(ν)−φ2(ν)を求めると、
一般には、位相項に不確定な2nπ(n:整数)の因子
が加わる。これは、先に述べた磁気法で特定の周波数ν
。においてモード複屈折率Bを求めておけば2(9)式
よりnを特定できることになる。具体的には、次のよう
になる。
一般には、位相項に不確定な2nπ(n:整数)の因子
が加わる。これは、先に述べた磁気法で特定の周波数ν
。においてモード複屈折率Bを求めておけば2(9)式
よりnを特定できることになる。具体的には、次のよう
になる。
まず2(9)式を変形すると次の式が得られる。
B(ν) −L o / L + cφ(ν)/2πν
Lこの式に、特定の周波数ν。において求めたモード複
屈折率B(ν0)を代入すると、 B(νo) −L o/ L + cφ(L/ o)/
2 rr v oLが得られる。これら2式の差をと
ると、B(ν)=B(ν0) +c(φ(ν)/ν−φ(ν0)/ν0)/2πL・・
・・・・(9b) となる。よって、この式により、任愈の周波数νにおけ
るモード複屈折率B(ν)を求めることができる。
Lこの式に、特定の周波数ν。において求めたモード複
屈折率B(ν0)を代入すると、 B(νo) −L o/ L + cφ(L/ o)/
2 rr v oLが得られる。これら2式の差をと
ると、B(ν)=B(ν0) +c(φ(ν)/ν−φ(ν0)/ν0)/2πL・・
・・・・(9b) となる。よって、この式により、任愈の周波数νにおけ
るモード複屈折率B(ν)を求めることができる。
従来の技術の説明で示した通り2(8)式の位相項は周
波数νと共に急激に変化するが、この原因は主に偏波分
散の影響、すなわち2πνLll/Cによるものである
。しかしながら、本測定においては、メインおよびサイ
ドバンドのインターフェログラムをそれぞれ独立に測定
し、これをフーリエ変換するだけで、周波数νに対して
なめらかに変化する位相項φ(ν)−φ2(ν)−φl
(ν)を求めることができる。
波数νと共に急激に変化するが、この原因は主に偏波分
散の影響、すなわち2πνLll/Cによるものである
。しかしながら、本測定においては、メインおよびサイ
ドバンドのインターフェログラムをそれぞれ独立に測定
し、これをフーリエ変換するだけで、周波数νに対して
なめらかに変化する位相項φ(ν)−φ2(ν)−φl
(ν)を求めることができる。
この点につき、数(六例で説明する。(9)式中の全位
相項 2πνB(ν)L/c=2πB(λ)L/λは、波長λ
=1.0μm、 B(λ)=5X10−’、L=100
cmのときに1000πとなり、波長λ=2.0μm%
[3(λ)=4.7XIO−’のときに470πとなる
。よって、波長域1.0〜2.0μmにおける位相変化
量は、530πとなる。
相項 2πνB(ν)L/c=2πB(λ)L/λは、波長λ
=1.0μm、 B(λ)=5X10−’、L=100
cmのときに1000πとなり、波長λ=2.0μm%
[3(λ)=4.7XIO−’のときに470πとなる
。よって、波長域1.0〜2.0μmにおける位相変化
量は、530πとなる。
この全位相変化量において2(9)式の第1項2πvt
、o/cの値は、1000π(λ=1.0μm)から5
00π(λ−2,0μm)まで、500π変化するのに
対して2(9)式の第2項φ、−φ1の値は、30π(
=530π−500π)変化するのにとどまる。したが
って2(9)式の第2項の変化量は、第1項の変化量の
6%程度となる。
、o/cの値は、1000π(λ=1.0μm)から5
00π(λ−2,0μm)まで、500π変化するのに
対して2(9)式の第2項φ、−φ1の値は、30π(
=530π−500π)変化するのにとどまる。したが
って2(9)式の第2項の変化量は、第1項の変化量の
6%程度となる。
この結果、回折型分光器を用いたときに要求される波長
分解能および波長確度は、マイケルソン干渉計を用いた
本実施例によれば、少なくとも1桁低くてもよい。
分解能および波長確度は、マイケルソン干渉計を用いた
本実施例によれば、少なくとも1桁低くてもよい。
第4図は、第3図に示したインターフェログラムより本
実施例の方法で求めたモード複屈折率の波長依q性を示
す。ここで、値nの較正は、λ。=0.83μmで行な
った。
実施例の方法で求めたモード複屈折率の波長依q性を示
す。ここで、値nの較正は、λ。=0.83μmで行な
った。
本実施例で得られた波長λ。=1.3μm1およびλ。
=1.52μmでのモード複屈折率の値と、レーザー光
を利用して磁気法により求めた値とは、±2%以内の精
度で一致した。
を利用して磁気法により求めた値とは、±2%以内の精
度で一致した。
次に、偏波を保持するXとyのモードの伝搬損失をex
p(−p xL)とexp(−p yL )、フーリエ
変換項F +(ν)、 F 2(ν)ノ位m項ヲ7’+
(ν)、T’2(ν)とすれば、メインのインターフェ
ログラムのフーリエ変換項は、Xモード同士、およびy
モード同士の干渉によりつくられることから、 F +(ν)= (13XP(−p xL)+oxp(
−ρyL))’F2(ν)となる。一方、サイドバンド
のインターフェログラムは、Xモードとyモードとの相
互干渉によりつくられることから、 F s(ν )=[exp(−(ρ xL+ ρyL
)/2)コP2(ν )となる。したがって、これらの
比は、 Ff(ν)/Fl(ν) = [exp((ρy −p x)L /2)/ (1
+ exp(ρy −p x)L )]x expj
(φ2(ν)−φ1(ν)) ・・・・・・(lO)
となる。
p(−p xL)とexp(−p yL )、フーリエ
変換項F +(ν)、 F 2(ν)ノ位m項ヲ7’+
(ν)、T’2(ν)とすれば、メインのインターフェ
ログラムのフーリエ変換項は、Xモード同士、およびy
モード同士の干渉によりつくられることから、 F +(ν)= (13XP(−p xL)+oxp(
−ρyL))’F2(ν)となる。一方、サイドバンド
のインターフェログラムは、Xモードとyモードとの相
互干渉によりつくられることから、 F s(ν )=[exp(−(ρ xL+ ρyL
)/2)コP2(ν )となる。したがって、これらの
比は、 Ff(ν)/Fl(ν) = [exp((ρy −p x)L /2)/ (1
+ exp(ρy −p x)L )]x expj
(φ2(ν)−φ1(ν)) ・・・・・・(lO)
となる。
このため、周波数νにおけるフーリエ変換項の比F2(
ν)/F’2(ν)の包絡線を求めることにより、ex
p((ρy−ρx)L/ 2)/(1+exp(ρy−
ρx)I、)が求まり、従って、モード間の損失の比e
xp(ρy−ρx)L を求めることが可能となる。
ν)/F’2(ν)の包絡線を求めることにより、ex
p((ρy−ρx)L/ 2)/(1+exp(ρy−
ρx)I、)が求まり、従って、モード間の損失の比e
xp(ρy−ρx)L を求めることが可能となる。
第5図は、モード間の損失比の波長依存性である。波長
λ。=1.3μmおよび1.5μmにおける損失比は、
レーザー光で求めた値と±lO%以内で一致した。
λ。=1.3μmおよび1.5μmにおける損失比は、
レーザー光で求めた値と±lO%以内で一致した。
第6図は、本発明の第2の実施例の構成を示すブロック
図である。図において、30はマルチモードファイバー
である。光学系は第1の実施例と同一であるが、被測定
用ファイバー7への白色光の入出射のための光学系と、
マイケルソン干渉計とをマルチモードファイバー30で
光学的に接続した点が異なる。
図である。図において、30はマルチモードファイバー
である。光学系は第1の実施例と同一であるが、被測定
用ファイバー7への白色光の入出射のための光学系と、
マイケルソン干渉計とをマルチモードファイバー30で
光学的に接続した点が異なる。
第1の実施例においては、被測定用ファイバー7を交換
するたびごとに、マイケルソン干渉計につき光学的アラ
インメントを取る必要がある。すなわち、被測定用ファ
イバー7からの出射光がマイケルソン干渉計に的確に入
射され、良好なインターフェログラムが得られるように
調整しなければならない。この作業は実に繁雑で手間の
かかる仕事である。
するたびごとに、マイケルソン干渉計につき光学的アラ
インメントを取る必要がある。すなわち、被測定用ファ
イバー7からの出射光がマイケルソン干渉計に的確に入
射され、良好なインターフェログラムが得られるように
調整しなければならない。この作業は実に繁雑で手間の
かかる仕事である。
しかるに、ファイバー30を使用することにより、干渉
計のアラインメントは1回のみで後は不要となる。なぜ
ならば、被測定用ファイバー7からの出射光をファイバ
ー30内に入射させるだけで、干渉計の方は無調整で済
むからである。この被測定用ファイバー7からの出射光
を干渉計に入射さU゛る作業は、干渉計のアラインメン
トと比較して容易なため、繁雑な作業から解放されると
いう利点が得られる。なお、ファイバー30としては、
コア径の太いマルチモードファイバーを使用した方が、
接続が容易であるが、単一モードファイバーでも使用す
ることができる。
計のアラインメントは1回のみで後は不要となる。なぜ
ならば、被測定用ファイバー7からの出射光をファイバ
ー30内に入射させるだけで、干渉計の方は無調整で済
むからである。この被測定用ファイバー7からの出射光
を干渉計に入射さU゛る作業は、干渉計のアラインメン
トと比較して容易なため、繁雑な作業から解放されると
いう利点が得られる。なお、ファイバー30としては、
コア径の太いマルチモードファイバーを使用した方が、
接続が容易であるが、単一モードファイバーでも使用す
ることができる。
「発明の効果]
以上説明したように、この発明は、レーザー光といった
単色光を用いずに、広帯域なスペクトルを有する白色光
源などにより、任意波長におけるモード複屈折率を高精
度に測定できる。これにより、複屈折ファイバーの伝送
特性を容易に求めることが可能となった。
単色光を用いずに、広帯域なスペクトルを有する白色光
源などにより、任意波長におけるモード複屈折率を高精
度に測定できる。これにより、複屈折ファイバーの伝送
特性を容易に求めることが可能となった。
第1図は本発明の第1実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例の要部の構成を示す図、第3図は本実
施例によって得られたインターフェログラムの波形図、
第4図は本実施例によって得られたモード複屈折率の波
長依存性を示すグラフ、第5図は本実施例によって得ら
れたモード間の損失比の波長依存性を示すグラフ、第6
図は本発明の第2実施例の構成を示すブロック図、第7
図は従来の装置を説明するためのブロック図である。 1・・・・・・白色光源、2・・・・・・集光レンズ、
3・・・・・・アパーチャー、4・・・・・・コリメー
トレンズ、5・・・・・・偏光子、6.8・・・・・・
対物レンズ、7・・・・・・被測定用曳屈折ファイバー
、9・・・・・・検光子、10・・・・・・集光レンズ
、11・・・・・・分光器、12・・・・・・光検出器
、13・・・・・・レコーダー、l4・・・・・・ビー
ムスプリッタ−114a・・・・・・偏光特性のないビ
ームスプリッタ−114b、14c・・・・・・偏光ビ
ームスプリッタ−115,16・・・・・・直角凹面鏡
、17・・・・・・光検出器、18・・・・・・二波長
He−Naレーザー、19・・・・・・検光子、20・
・・・・・光検出器、21・・・・・・トリガー発生回
路、 22・・・・・・ADコンバーター、 23・・・・・・コンピューター、 24・・・・・・被測定用複屈折ファイバーからの被測
定用ビーム、 25・・・・・・二波長He−Neの出力レーザー光、
26.27,28.29・・・・・・直角プリズム、3
0・・・・・・マルチモードファイバー。 出願人 日本電信電話株式会社 モード間り撰矢几
第2図は同実施例の要部の構成を示す図、第3図は本実
施例によって得られたインターフェログラムの波形図、
第4図は本実施例によって得られたモード複屈折率の波
長依存性を示すグラフ、第5図は本実施例によって得ら
れたモード間の損失比の波長依存性を示すグラフ、第6
図は本発明の第2実施例の構成を示すブロック図、第7
図は従来の装置を説明するためのブロック図である。 1・・・・・・白色光源、2・・・・・・集光レンズ、
3・・・・・・アパーチャー、4・・・・・・コリメー
トレンズ、5・・・・・・偏光子、6.8・・・・・・
対物レンズ、7・・・・・・被測定用曳屈折ファイバー
、9・・・・・・検光子、10・・・・・・集光レンズ
、11・・・・・・分光器、12・・・・・・光検出器
、13・・・・・・レコーダー、l4・・・・・・ビー
ムスプリッタ−114a・・・・・・偏光特性のないビ
ームスプリッタ−114b、14c・・・・・・偏光ビ
ームスプリッタ−115,16・・・・・・直角凹面鏡
、17・・・・・・光検出器、18・・・・・・二波長
He−Naレーザー、19・・・・・・検光子、20・
・・・・・光検出器、21・・・・・・トリガー発生回
路、 22・・・・・・ADコンバーター、 23・・・・・・コンピューター、 24・・・・・・被測定用複屈折ファイバーからの被測
定用ビーム、 25・・・・・・二波長He−Neの出力レーザー光、
26.27,28.29・・・・・・直角プリズム、3
0・・・・・・マルチモードファイバー。 出願人 日本電信電話株式会社 モード間り撰矢几
Claims (6)
- (1)スペクトル幅の広い直線偏光により、被測定用複
屈折ファイバーの入射端での偏波を保持するxとyの2
つのモードを励起させ、該複屈折ファイバー出射端にお
いてx、yモードを伝搬した光を偏光子を用いて偏波方
向も一致させて合波したときの、合波光のスペクトルよ
り該複屈折ファイバーのモード屈折率を測定する方法に
おいて、該複屈折ファイバー出射光をビームスプリッタ
ーと2つの反射鏡より構成されるマイケルソン干渉計に
導き、該干渉計内の一方の反射鏡の移動と共に生じる干
渉フリンジであるインターフェログラムを測定し、測定
結果として得られた2つのインターフェログラムをフー
リエ変換し、その比に基づいて、モード複屈折率を求め
ることを特徴とする複屈折ファイバーのモード複屈折率
測定方法。 - (2)前記干渉計内の反射鏡の移動と共に、干渉計内の
2つの光路長が等しくなる該反射鏡の原点付近で生じる
メインのインターフェログラムと、該複屈折ファイバー
の偏波分散により原点より離れた地点に生じるサイドパ
ッドのインターフェログラムをそれぞれ測定し、各イン
ターフェログラムをフリーエ変換して得られる関数F_
1(ν)およびF_2(ν)の比F_2(ν)/F_1
(ν)の位相項φ(ν)を測定し、この位相項と、ある
一点の周波数ν_0において求めたモード複屈折率B(
ν_0)の値より、任意の周波数νにおけるモード複屈
折率B(ν)をB(ν) =B(ν_0)+c{φ(ν)/ν−φ(ν_0)/ν
}/2πL(ここで、cは光速度、Lは該複屈折ファイ
バー長、φ(ν_0)は位相項φ(ν)のν_0におけ
る値)の式より求めることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の複屈折ファイバーのモード複屈折率測定方
法。 - (3)前記干渉計内の反射鏡の移動と共に、干渉計内の
2つの光路長が等しくなる該反射鏡の原点付近で生じる
インターフェログラムと、該複屈折ファイバーの偏波分
散により原点より離れた地点に生じるサイドバンドのイ
ンターフェログラムをそれぞれ測定し、各インターフェ
ログラムをフーリエ変換して得られる関数F_1(ν)
とF_2(ν)の比F_2(ν)/F_1(ν)の絶対
値|F_2(ν)/F_1(ν)|が、 exp{(ρy−ρx)L/2}/{1+exp(ρy
−ρx)L} (expρxL、expρyLはファイバー長Lにおけ
る偏波を保持するxとyの2つのモードの各単位光パワ
ーあたりの損失量を示す)に比例することから、この関
係よりxとyモードの損失比を求めることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の複屈折ファイバーのモード
複屈折率測定方法。 - (4)スペクトル幅の広い光を発する光源と、該光源か
らの出射光を被測定用複屈折ファイバー内に入射せしめ
、かつ該複屈折ファイバーの出射光を平行ビームとする
ための光学系と、前記複屈折ファイバーの入出射端に設
置した1組の偏光子および検光子と、ビームスプリッタ
ーおよび2つの反射鏡とから成るマイケルソン干渉計と
、該マイケルソン干渉計を通過した該複屈折ファイバー
出射平行ビームを受光し、その出力信号を処理するため
の処理系と、該マイケルソン干渉計の一方の反射鏡を移
動させるための移動系とから構成されることを特徴とす
る複屈折ファイバーのモード複屈折率測定装置。 - (5)前記被測定用複屈折ファイバーからの出射ビーム
を前記マイケルソン干渉計に入射させるための単一モー
ド、あるいはマルチモード光ファイバーを設置したこと
を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の複屈折ファイ
バーのモード複屈折率測定装置。 - (6)周波数がわずかに異なり、かつ、互いに直交した
直線偏光を出射する二波長レーザー光源と、偏光特性を
有さないビームスプリッターの機能および、互いに直交
する2つの直線偏光を一方は反射させ他方は通過せしむ
る偏光ビームスプリッターの機能を有するビームスプリ
ッターと、該二波長レーザー光を該ビームスプリッター
内の偏光ビームスプリッター部に入射せしめるための光
学系と、該偏光ビームスプリッター部で偏光状態により
二分され、その後該反射鏡で反射された後に該偏光ビー
ムスプリッターで合波された光を検出するための受光部
と、該受光部からの出力で、二波長レーザー光の周波数
差に相当する周波数の信号の位相を検波することにより
、該マイケルソン干渉計内の移動する反射鏡の移動量を
測定し、一定の距離を移動するごとにパルスを発し、各
パルスごとに前記複屈折ファイバー出射平行ビームの受
光出力を検出する電気系とを具備することを特徴とする
特許請求の範囲第4項、または第5項記載の複屈折ファ
イバーのモード複屈折率測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30216487A JPH0617851B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 複屈折ファイバーのモード複屈折率測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30216487A JPH0617851B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 複屈折ファイバーのモード複屈折率測定方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01143931A true JPH01143931A (ja) | 1989-06-06 |
JPH0617851B2 JPH0617851B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=17905693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30216487A Expired - Fee Related JPH0617851B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 複屈折ファイバーのモード複屈折率測定方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0617851B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5341205A (en) * | 1991-01-15 | 1994-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for characterization of optical waveguide devices using partial coherence interferometry |
JP2009257840A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Yazaki Corp | モード結合評価装置及びモード結合評価方法 |
CN103196869A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-07-10 | 华中科技大学 | 多芯光纤有效折射率差的测量方法及其光谱数据获取装置 |
CN110208215A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-09-06 | 华南师范大学 | 一种基于氧化石墨烯迈克尔逊干涉仪的湿度传感器 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP30216487A patent/JPH0617851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5341205A (en) * | 1991-01-15 | 1994-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for characterization of optical waveguide devices using partial coherence interferometry |
JP2009257840A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Yazaki Corp | モード結合評価装置及びモード結合評価方法 |
CN103196869A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-07-10 | 华中科技大学 | 多芯光纤有效折射率差的测量方法及其光谱数据获取装置 |
CN103196869B (zh) * | 2013-03-05 | 2015-04-01 | 华中科技大学 | 多芯光纤有效折射率差的测量方法及其光谱数据获取装置 |
CN110208215A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-09-06 | 华南师范大学 | 一种基于氧化石墨烯迈克尔逊干涉仪的湿度传感器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0617851B2 (ja) | 1994-03-09 |
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